PT94364B - Processo para a preparacao de composicoes de misturas de base polimerica contendo amido desestruturado - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

A presente invenção refere-se a composições poliméricas susceptíveis de serem submetidas a calor e pressão de modo a formarem produtos que possuem estabilidade dimensional e propriedades físicas melhoradas e a pré-misturas úteis para a preparação dessas composições. Essas composições e pré-misturas são constituídas por amido desestruturado e por outros polímeros conforme adiante descrito.

Sabe-se que o amido natural existente nos produtos de origem vegetal e que contem uma quantidade definida de água, pode ser tratado a uma temperatura elevada e num volume fechado, a pressões elevadas, de modo a proporcionar um

produto fundido. O processo efectua-se convenientemente numa má quina de moldagem por injecção ou numa extrusora. A alimentação do amido faz-se por tremonha sobre um veio rotativo de movimento helicoidal alternado. 0 material move-se ao longo do veio em, !

direcção ã extremidade. Durante este processo a temperatura aumenta por acção de caloríferos externos colocados no exterior ! do tambor e pela acção das forças de corte do veio. A partir da zona de alimentação e continuando para a zona de compressão, a substância constituída por partículas diminutas funde gradualmente. Depois é transportada através da zona de regulação, onde ocorre a homogeneização da substância fundida, até à extremidade do veio. O material fundido que se encontra na extremidade í

ainda pode ser tratado depois por moldagem por injecção ou por extrusão ou por qualquer outra técnica conhecida utilizada para . tratar substâncias termoplásticas fundidas, de modo a proporcio I nar produtos com uma configuração adequada.

Este tratamento que se encontra descrito no Pedido de Patente Europeia NQ. 84 300 940.8 (Publicação NQ. 118 240), indicando-se aqui aquela patente a título de refe rência, proporciona um amido substaneialmente desestruturado. Conforme descrito na patente anteriormente referida, a razão pa ra que assim seja reside no facto de o amido ser aquecido a uma temperatura superior ã temperatura de transição de amorfismo e superior às temperaturas de fusão dos seus componentes. Em consequência, ocorre um fenómeno de fusão e de desordenamento da estrutura molecular dos grânulos de amido, obtendo-se um amido substaneialmente desestruturado. A expressão amido desestruturado define o amido que se obtem pela formação dessa substância fundida termoplástica. Faz-se também referência aos Pedido ί de Patente Europeia NQ. 88810455.1 (Publicação NQ. 298 920), NQ. 88810548.3 (Publicação NQ. 304 401) e NQ. 89810046.6 (Publicação NQ. 326 517) os quais descrevem também amido desestruturado/ métodos para a sua produção e suas utilizações. Estes pedidos de patente são também indicados aqui a título de referência. I

É preferível que a amido desestruturado utilizado na presente invenção seja aquecido a uma temperatura suficientemente elevada e durante um período de tempo suficien2

temente longo, de tal modo que a análise de transição endotérmi_ í ca específica tal como representada pela calorimetria de varriI; mento diferencial (CVD) indique o desaparecimento do pico relativamente estreito específico imediatamente antes da degradação oxidativa e térmica, conforme descrito no já referido Pedido de ! Patente Europeia NO. 89810046.6 (Publicação NO. 326 517).

O amido,desestruturado é um material no vo útil para muitas aplicações. Uma propriedade importante é a sua biodegradabilidade.' Todavia, quando exposto ao ar húmido, o | amido desestruturado extrai ãgua do ar aumentando desse modo o í seu teor em húmidade. Consequentemente, um produto de determina da configuração feito com amido desestruturado pode, sob deter;i minadas condições, perder a sua estabilidade dimensional. Por ^: outro lado, um produto desse tipo pode secar em ambientes com fraca húmidade e tornar-se quebradiço.

O amido termoplástico possui um conjunto único de propriedades e, embora podendo ser muito úteis, podem limitar a sua utilidade nos casos em que se pretenda um polímero mais macio, mais elástico, mais duro ou mais resistente.

O amido termoplástico referido pode ser extrudido e moldado de modo a proporcionar diversos objectos de configurações e perfis úteis. Todavia, os parâmetros de processamento tais como o teor em água, a temperatura e a pressão são críticos e devem ser estritamente controlados de modo a proporcionar produtos de qualidade reprodutível. Isto constitui outra desvantagem para diversas aplicações.

No sentido de se ultrapassar estas lim.i tações potenciais é conveniente aumentar a estabilidade dimensional para um intervalo de variação da humidade mais amplo; au mentar a resistência (medida através da energia necessária para fracturar) ; aumentar a elasticidade (medida pela elongação) ; di_ minuir a rigidez do polímero (medida pelo módulo de Young) e au mentar a dureza).

O alargamento da latitude de processamento aumenta a variedade de configurações e de compósitos e d_i . minui a necessidade de controlos apertados. Em consequência tam •| bém seria útil melhorar o controlo da durabilidade do produto

fundido, por exemplo, aumentando a latitude de processamento pa ra extrusão, para moldagem por injecção, para insuflação de películas ou para trefilar fibras e para controlar a aderência e a adesão da superfície a outros substratos.

Os materiais termoplásticos convencio; nais são polímeros substancialmente insolúveis em água e hidro- ^Ί ~ ' , fobicos os quais sao processados convencionalmente na ausência de água e de materiais voiãteis. Pelo contrário, o amido forma ¹ um produto fundido na p-resença de água mas decompõe-se a uma temperatura elevada, isto é, prõximo de 240QC. Em consequência i seria de esperar que um tal produto de amido fundido não pudesse ser utilizado como componente termoplástico em conjunto com materiais políméricos substancialmente insolúveis em ãgua e hidro fóbicos, não só pelo facto de o amido formar um produto fundido em presença de água conforme descrito antes, mas também devido ã sua estrutura química e à sua natureza hidrofílica.

Verificou-se agora que amido ao ser aque p eido em volume fechado conforme anteriormente descrito para for mar um produto fundido de amido desestruturado, é substancialmente compatível, em todo o seu processamento, com produtos fun j ί

í didos formados por polímeros termoplásticos substancialmente solúveis em água e hidrofõbicos e que os dois tipos de materiais fundidos apresentam uma interessante combinação de propriedades, especialmente após a solidificação da substância fundida.

Um aspecto muito importante reside na surpreendente estabilidade dimensional melhorada desses amidos desestruturados misturados com aqueles materiais termoplásticos j hidrofõbicos. Tais composições poliméricas encontram-se descritas no Pedido de Patente Europeia co-pendente NQ. 89810078.9 (Publicação NQ. 327 505) a qual aqui se indica a título de refe rência. Embora os produtos feitos a partir dessas compo-sições possuam uma estabilidade dimensional superior ã dos produtos ί feitos a partir apenas de amido desestruturado, as propriedades físicas das composições ali descritas não são tão boas quanto i seria desejável para algumas utilizações. Em particular, é importante que os produtos feitos de composições de amido deses• truturado possuam uma durabilidade suficiente e uma estabilida4

de dimensional de modo a satisfazerem a função que se pretende, ' continuando a ser biodegradáveis quando descartados.

Verificou-se agora que os produtos feitos a partir desses amidos desestruturados misturados com materiais termoplásticos hidrofóbicos específicos, tal como agora descrito, apresentam um surpreendente acréscimo em todas ou numa parte das suas propriedades físicas e no comportamento dos j seus produtos de fusão, de modo a ultrapassar as limitações re- I feridas antes. Além disso, descobriu-se surpreendentemente que muitas das misturas agora descritas apresentam uma estabilidade dimensional significativaraente melhorada, quando expostas ao ar [ i

húmido, comparativamente com o amido desestruturado não mistura , do, ao mesmo tempo que mantêm um surpreendente elevado grau de i desintegração em contacto com água o que origina consequentemen ^; te um elevado grau de biodegradabilidade.

No sentido de se conseguir obter essas lj propriedades descobriu-se que era útil preparar composições po| liméricas contituídas por:

a) amido desestruturado, j b) pelo menos um polímero que contenha pelo menos dois tipos diferentes de grupos funcionais, sendo um desses tipos conjs i tituído por grupos hidroxilo (aqui referidos como componen ’ te b)), e facultativamente j c) um polímero substancialmente insolúvel em água diferente dos definidos como componente b).

I

De acordo com um dos seus aspectos a presente invenção refere-se a uma composição constituída por amido desestruturado e pelo componente b). Esta composição é útil para a preparação de produtos acabados, mas é essencialmen ' te útil como uma pré-mistura para combinação com o polímero ! substancialmente insolúvel em água. De acordo com um segundo a£ j pecto a presente invenção engloba a composição ternária de ami- ’ do desestruturado, de componente b) e de pelo menos um polímero substancialmente insolúvel em água (componente c)). Estas compo ΐ sições podem estar na forma de misturas pulverulentas dos compo j nentes, de substâncias fundidas ou no estado sólido. A presente ! invenção refere-se também aos métodos para a preparação e util_i

I zação das duas composições anteriormente descritas e engloba os !

! produtos acabados com elas formados.

As composições de acordo com o primeiro ¹ aspecto da presente invenção são constituídas por:

a) amido desestruturado, e >

b) pelo menos um polímero que contem pelo menos dois tipos dii ferentes de grupos funcionais, sendo um desses tipos consti_ ϊ tuídos por grupos hidroxilo.

i ' Essas composições poliméricas podem con ter facultativamente outros aditivos.

Especificamente, de acordo com o seu ‘ primeiro aspecto a presente invenção refere-se a uma composição ! polimérica susceptível de ser utilizada para a preparação de i produtos que possuem uma substâncial estabilidade dimensional, constituída por:

a) amido desestruturado, e

b) pelo menos um polímero que contenha pelo menos dois tipos diferentes de grupos funcionais, sendo um desses tipos cons tituído por grupos hidroxilo; encontrando-se esse polímero presente numa quantidade eficaz para melhorar as propriedah des físicas dos referidos produtos (essa quantidade é frequentemente referida nesta memória descritiva como quantidade eficaz do componente b).

i De preferência esta composição polimér_i ca incorpora adicionalmente pelo menos um componente c):

c) um polímero termoplástico substancialmente insolúvel em água o qual não se encontra abrangido pela definição atribuída aos compostos agora definidos como sendo o componente b) .

A presente invenção engloba as referidas composições poliméricas na forma de misturas pulverulentas dos seus componentes, na forma de substâncias fundidas ou no es tado sólido.

componente b) é escolhido conforme agora descrito de modo a ser substancialmente compatível com o amido e de modo a promover também a compatibilidade do componen ' te c) com a combinação de amido e de componente b).

A presente invenção refere-se também a um método para a preparação das referidas composições poliméri- i cas no estado fundido ou no estado sólido e também a um método ^! para a preparação de produtos finais de configuração adequada a partir das referidas composições poliméricas, abrangendo também os referidos artigos acabados resultantes feitos com essas composições.

As coTnposições poliméricas de acordo com a presente invenção- são preparadas misturando amido desestruturado, o componente b) e facultativamente o componente c) e quaisquer outros aditivos/ Esta mistura é aquecida depois em vo lume fechado, a temperaturas elevadas, até se obter uma substân cia fundida homogénea, podendo com ela produzir-se produtos finais de configuração adequada.

Existe um método alternativo para a pre i paração de composições poliméricas de acordo com a presente ini vençao que consiste no seguinte: Aquece-se o amido que se encon tra em condições de ser desestruturado, num volume fechado, a : temperaturas elevadas e a pressões elevadas durante um período i de tempo suficiente para desestruturar esse amido e para formar uma substância fundida; adiciona-se o componente b) e também ou tro polímero ou outros polímeros e/ou aditivos, antes, durante ou após essa desestruturação do amido; e mantem-se o aquecimento da mistura até se obter uma substância fundida homogénea. É preferível que o componente b) e, se desejado, o componente c), ! e bem assim os outros aditivos, sejam combinados com o amido e que com essa combinação se obtenha uma substância fundida. 0 amido desta combinação pode estar já total ou parcialmente desestruturado ou essa desestruturação pode ocorrer durante a for mação da substância fundida.

A presente invenção refere-se também ao método de processamento da referida composição polimérica sob : condições de controlo do teor em água, temperaturas e pressão, de modo a proporcionar uma substância fundida termoplástica, sendo esse método de processamento qualquer processo conhecido tal como, por exemplo, a moldagem por injecção, a moldagem por insuflação, a extrusão, a coextrusão, a moldagem por compressão,

modelação no vácuo, termo-modelação ou por processamento de es- í !

j puma. Todos estes processos são referidos colectivamente daqui |i em diante pelo termo modelação.

termo grupo funcional agora utiliza do engloba todos os grupos polares conhecidos que podem ser ligados â cadeia polimérica tais como, por exemplo, os grupos hií dróxi, alcoxi, carboxi, carboxi-alquilo, alquil-carboxi, halo, j pirrolidono, acetal e semelhantes. Estes grupos deverão ser seμ leccionados entre os grupos que não provoquem a degradação do amido.

0^termo amido aqui utilizado engloba os amidos praticamente não modificados quimicamente tais como, por exemplo, os hidratos de carbono de origem natural, e de o ri. gem vegetal, constituídos principalmente por amilose e/ou amilo pectina. Esses amidos podem ser extraídos de diversas plantas, indicando-se a título de exemplo as batatas, o arroz, a tapioca,* os cereais (milho), ervilhas e outros cereais tais como o centeio, a aveia e o trigo. Considera-se também englobadas as mis' turas de amidos obtidas a partir daquelas fontes. Dá-se prefei _Λ rência ao amido obtido a partir de batatas, milho, trigo ou arroz. Esse termo engloba também os amidos modificados físicai mente tais como os amidos gelatinizados ou cozidos, os amidos i com um valor modificado de acidez (pH), por exemplo, em que se ! adicionou ácido para diminuir a sua acidez para um valor compre j endido entre 3 e 6 aproximadamente. Engloba também os amidos, i por exemplo, o amido de batata, nos quais os iões divalentes _ +2 +2 tais como os iões Ca ou Mg associados aos grupos fosfato fo ram parcial ou totalmente eliminados do amido ou facultativamen te os amidos em que os iões presentes nesse amido foram substituídos parcial ou totalmente por iões mono- ou poli-valentes do mesmo tipo ou de tipo diferente. Engloba também os amidos pré-extrudidos, conforme descrito no Pedido de Patente Europeia an teriormente referido com o NO. 88810548.3 (Publicação NQ.

304 401).

í Conforme se descreveu antes, descobriu-se que os amidos, por exemplo com um teor em água compreendido no intervalo entre 5 e 40% em peso, tomando como base o peso da

j composição, sofrem uma transição endotérmica restrita e específica ao serem aquecidos a temperaturas elevadas e num volume fe chado, imediatamente antes da modificação endotérmica característica da degradação oxidativa e térmica. A transição endotér- i mica específica pode ser determinada por análise calorimétrica ' de varrimento diferencial (CVD) e é indicada no diagrama CVD I por um pico relativamente estreito e específico imediatamente i i antes da característica endotérmica de degradação oxidativa e j térmica. 0 pico desaparece logo que haja ocorrido a transição I endotérmica específica referida. 0 termo amido engloba também ; os amidos tratados em que ^a referida transição endotérmica espe cífica haja já ocorrido. Esse tipo de amido encontra-se descri- ¹ to no Pedido de Patente Europeia Nd. 89810046.6 (Publicação NQ. 326 517).

Embora actualmente a desestruturação do j amido exija a presença de água no intervalo já referido, as com :

posições da presente invenção contemplam também a utilização de j amido desestruturado preparado por outros métodos, por exemplo, sem utilização de ãgua.

O teor em ãgua dessas composições de | amido/água encontra-se preferencialmente compreendido entre 5 e : 40% de água, tomando como referência o peso do componente amido/água, e preferencialmente está compreendido entre 5 e 30%. Todavia, no sentido de se trabalhar com material próximo do seu equilíbrio em teor de água o qual é atingido quando finalmente fica em exposição ã atmosfera livre, deve utilizar-se no proce^ sarnento e dã-se preferência a um teor em ãgua compreendido entre 10 e 22%, e preferencialmente compreendido entre 14 e 18% | em peso, sendo o cálculo efectuado tomando como base o componen te amido/ãgua. j

O polímero do componente b) é preferen- {

I cialmente um polímero que contem unidades de ãlcool vinílico. Mais preferencialmente, o componente b) é um ester polivinílico I em que os grupos ester estão parcialmente hidrolizados ou é um copolímero que contem unidades de álcool vinílico e também ou.í tras unidades, conforme é possível obter por copolimerização de ’j esteres vinílicos, preferencialmente de acetato de vinílo, com

í monõmeros tais como o etileno, o cloreto de vinilo, os éteres ; vinílicos, o acrilo-nitrilo, a acril-amida, o omega-octadeceno, ; i i o éter butil-vinílico, o éter octadecil-vinílico, a vinil-pirro lidona e outros monõmeros conhecidos, com posterior hidrólise de pelo menos alguns dos grupos de ester vinílico.

Estes polímeros de componente b) possuem preferencialmente uma proporção molar variável entre 20% e 99% í de unidades contendo grupos hridroxilo tais como as unidades de i álcool vinílico, preferencialmente entre 30% e 99% e mais pre’ ferencialmente entre 40% e 95% de unidades contendo grupos hi droxilo, sendo as unidades restantes as anteriormente referidas.! 'í Adicionalmente o componente b) pode ser i um polímero ou um copolímero do tipo obtido a partir da polime;j rização ou copolimerizaçao de monomeros de fórmula:

CH₂ - C - X em que o radical R₂ representa o átomo de hidrogénio ou um gruj po metilo; e X representa um radical orgânico possuindo até oito átomos de carbono substituídos por um a três grupos hidroxilos e/ou contendo um ou dois grupos carboxilato; e não forma um álcool vinílico.

! Esses grupos X podem ser exemplificados como sendo radicais X^ em que X^ representa um grupo

-CH₂OH, -O-CH₂-CH₂-OH, -C(O)OCH₂-CH₂OH ou ! -C,H.-O-CH„-CH„OH.

4 2 2

O componente b) também pode ser um deri_ vado ester de ácido maleico ou de ácido fumárico o qual conteί nha facultativamente grupos hidroxilo, tais como

J HOCH₂-CH₂-O(0)C-HC = HC-C(O)O-CH₂-CH₂OH (cis ou trans) | Os monõmeros dos compostos de fórmula i __ i! CH₂=C(R₂)X ou os referidos derivados de acido maleico ou de áci. do fumárico podem ser copolimerizados com esteres vinílicos, de • preferência com acetato de vinilo e/ou com monõmeros tais como . o etileno, o cloreto de vinilo, os éteres vinílicos, os esteres

í de ácido acrílico, o acrilonitrilo, os esteres de ácido metacrí_ [ lico, os esteres de ácido maleico, a acril-amida, o omega-octadeceno, o éter butil-vinílico, o éter octadecil-vinílico, a vi-^: í| nil-pirrolidona e outros monómeros conhecidos. Esses polímeros ;i e copolímeros são conhecidos.

É preferível que esse polímero não con! tenha grupos hidroxilo em conjunto com grupos carboxilo ligados : I ί directamente à mesma cadeia polimérica principal devido ao fac! to de poder ocorrer rebiculação antes ou durante o processameni to. Contudo isto nem sempre acontece e essas combinações úteis ί consideram-se englobadas no âmbito da presente invenção, !

ί ί

A quantidade de monomeros contendo gru- ’ : pos hidroxilo dependerá do tipo de copolímero utilizado que su, porta o outro grupo funcional. As proporções molares preferenciais são as anteriormente referidas e são geralmente aplicáveis. Contudo, no caso de um monómero que suporta o grupo fun: cional que não é o grupo hidroxilo possuir um elevado peso mole J cular quando comparado com o radical que suporta o grupo hidroxilo, então serã necessária uma proporção mais elevada deste ' último radical. Sendo assim, recomenda-se que a percentagem em peso do radical hidroxilo (-0H) esteja compreendida entre 4,5% !

e 35% e preferencialmente entre 9,0% e 25% em peso do componente b) . No caso de o monómero suportar um grupo hidroxilo e si! multaneamente suportar outro grupo funcional, por exemplo, um : grupo ester, não serã necessário nenhum comonómero uma vez que Η o homopolímero suporta dois grupos funcionais diferentes. Não ' constitui qualquer tipo de problema para um especialista na ma' téria optimizar o componente b), por exemplo, fazendo a combina ção de diferentes proporções molares de monómeros conhecidos ou ! fazendo a combinação com outros monómeros diferentes dos agora referidos. Muitos desses polímeros e copolímeros são conhecidos, ί; As unidades repetitivas no polímero do | componente b) podem ser exemplificadas pelas fórmulas seguintes:

l· ² | (I)

L OH

metilo, etilo, (IV) (V)

OR

R representa preferencialmente metilo, etilo, propilo, butilo, octadecilo

-(CH₂ - CH)0 - C - R. (III)

II -L

R^ representa um radical hidrocarboneto saturado ou insaturado, de preferência propilo, butilo r₂

-(CH - CH)COOR₁

R₂ representa H, CH^

- (CH-, - CH)² I

N O

Cf

Os polímeros de componente b) podem pos^ suir uma fórmula geral em que o número de unidades repetitivas varia para cada tipo individual de copolímero e é conhecido de per si, por exemplo, conforme descrito em Encyclopaedia of Polymer Science and Technology, Interscience Publ. Vol. 14, 1971. Estes copolímeros podem ser descritos pelas fórmulas gerais se- I guintes que incorporam as unidades fundamentais poliméricas des^ critas antes. As unidades entre parênteses representam as unida des fundamentais poliméricas individuais contidas em cada copolímero. Estas unidades podem ser combinadas por um processo conhecido, incluindo a copolimerização aleatória ou de blocos. 0 peso molecular do copolímero pode estar compreendido entre liird tes conhecidos.

ί·.

(CH₂ - CH)-(CH₂ - CH) OH

O-C-R,

II J

(CH₂ - CH₂)-(CH₂ - CH)-(CH₂ - CH) OH

O-CR₁ 11 J o (VII) (CH„ - CH)-(CH_ - CH)I ² . I

OH OR (VIII) (CH₂ - CH)-(CH₂ - CH)-(CH₂ - CH) OH

O-C-CH.

II

Cl (IX)

- (CH- - CH - CH- - CH)-(CH- - CH) O - CH - O

I

R_

OH (X)

R^ representa o átomo de hidrogénio, um grupo hidrocarboneto (C^-C^) saturado ou insaturado, de preferência H, -CH^ , -C₂Hj-, -C^H-,

-(ch₂ - CH)-(CH₂ - CH)-(CH₂ - CH)OH

O-C-CH.

II (XI)

Os copolímeros preferenciais do componente b) são aqueles que podem ser descritos como contendo unidades de álcool vinílico (I) em conjunto com unidades de éter vinílico (II) e/ou unidades de éter vinílico (III). Esses tipos de copolímeros correspondem aos compostos de fórmulas (VI) a (X) sendo preferíveis entre elas os compostos das fórmulas (VI), (VII) e (VIII).

Os copolímeros preferenciais de compo13

esnente b) são os copolímeros obtidos por polimerização de um ter vinílico com um ou vãrios monómeros seleccionados entre o grupo constituído por etileno, éteres vinílicos, com posterior hidrólise de pelo menos alguns dos grupos ester vinílico.

Esses copolímeros preferenciais de componente b) são, por exemplo, o álcool polivinílico-co-acetato de vinilo; copolímeros de etilepo/álcool vinílico/acetato de vi nilo; copolimero quimicamente* ligados de etileno/cloreto de vinilo/ãlcool vinílico/acetato de vinilo; copolímeros de álcool vinílico/acetato de vinilo/cloreto de vinilo; copolímeros de ãl^ cool vinílico/acetato de vinilo/cloreto de vinilo/diacril-amida; copolímeros de álcool vinílico/vinil-butiral; copolímeros de ál de álcool vinílico/estireno. As combinações ou as misturas destes copolímeros consideram-se englobados no âmbito da definição do componente b).

Conforme referido antes, a composição ; polimérica contendo os componentes a) e b) possui opcionalmente um ou vários polímeros hidrofóbicos substancialmente insolúveis em ãgua (componente c) e ainda outros aditivos. í componente c) é um polímero substancialmente insolúvel em ãgua ou uma mistura desses polímeros subjò ί tancialmente insolúveis em ãgua. De preferência o componente c) ) ! encontra-se presente numa quantidade eficaz para melhorar as propriedades físicas dos produtos feitos a partir da composição da presente invenção (essa quantidade é frequentemente referida como quantidade eficaz de componente c)).

Tal como agora utilizado, o termo poli.

mero termoplástico substancialmente insolúvel em água é um po- í límero que absorve preferencialmente menos do que 10% de água, i mais preferencialmente menos do que 5% de água por 100 g de po! límero ã temperatura ambiente e ainda mais preferencialmente me nos do que 2% de água por 100 g de polímero à temperatura ambiente ,

São exemplos de materiais termoplásticos substancialmente insolúveis em água as poliolefinas tais co mo o polietileno (PE), os poli-isobutilenos, os polipropilenos;

os polímeros vinílicos tais como o cloreto de polivinilo (CPV), í os acetatos de polivinilo; os polistirenos; os poliacrilonitrilos (PAN); os polivinil-carbazóis (PVK); os poliacrilatos ou os ί polimetacrilatos substancialmente insolúveis em água; os poli- Ϊ acetais; os policondensados termoplásticos tais como as poliami. í das (PA); os poliesteres, os poliuretanos, os policarbonatos, os tereftalatos de polialquilenp; os éteres poliarílicos e as poliamidas termoplásticas; e os óxidos de polialquileno de elevada massa molar substancialmente insolúveis em água ou cristalizáveis tais como os polímeros ou os copolímeros de óxido de etileno e de óxido de propiieno.

Engloba-se também os copolímeros termo; plásticos substancialmente insolúveis em água tais como os copo ; límeros de alquileno/ester vinílico, de preferência os copolíme ros de etileno/acetato de vinilo (EAV); os copolímeros de etile ' no/álcool vinílico (EALV); os copolímeros de alquileno/acrilatos ou metacrilatos, de preferência os copolímeros de etileno/ /ácido acrílico (EAA); os copolímeros de etileno/acrilato de etilo (EAE); os copolímeros de etileno/acrilato de metilo (EAM); os copolímeros de ABE (AB/estireno); os copolímeros de estireno/acrilonitrilo (EAN); os copolímeros de alquileno/anidrido ma leico, de preferência o copolimero de etileno/anidrido maleico; poliacrilatos ou polimetacrilatos parcialmente hidrolisados; co polímeros de acrilatos e de metacrilatos parcialmente hidrolisa dos; copolímeros de esteres de ácido acrilico/acetonitrilo e seus hidrolisatos; copolímeros de acrilamida/acrilonitrilo; e suas misturas.

Adicionalmente, exemplifica-se adiante e de forma esquemática os copolímeros úteis como componente c) , · de acordo com as fórmulas a seguir apresentadas. As unidades eni j tre parênteses representam as unidades fundamentais poliméricas | do componente individual contido em cada copolimero. Estas uni- ; dades podem ser combinadas por qualquer processo conhecido, incluindo a copolimerização aleatória ou de blocos, e o peso mole cular do polímero pode estar contido entre limites conhecidos.

t·, (CH, - CH,)-(CH, - CH)z z Z |

O = C-OR (XII)

-(CH- - CH)-(CH, - CR. )Z | Z | 1

R₂ COOR₄ (XIII)

R₂ = H, CH₃

R. = H, -CH,, -CH-, -CH, ’ 3 2 3

(CH2 - CH2)-(CH2 - CH)-(CH2	- CH) I
Íh3	1 COOH	(XIV)

-(ch2	- CH,)-(CH - CH) 2 1 1
0 = C -0-C = 0	(XV)
- (ch2	- CH)-(CH- - CH)1 2 1
	1 1 C.H.. CN 6 5	(XVI)
(ch2	R, R, 1 1 - C)-(CH2 - o-
	COOR4 COOH	(XVII)

-(CH, - CH)-(CH, - CH)I ² I ²

COOH CN (XVIII)

(CH- - CH)-(CHZ I z	- CH) -
1 CONH-	CN	(XIX)

Entre estes dá-se preferência aqueles que fundem num determinado intervalo de temperaturas de processamento, de preferência compreendidas entre 95 e 240QC, mais preferencialmente compreendidas entre 95 e 220QC, e ainda mais preferencialmente compreendidas no intervalo entre 95 e 190QC.

Entre estes fá-se maior preferência aos polímeros que contém grupos polares tais como os grupos éter,

ácido, ester, amida ou uretano. Esses polímeros englobam, por exemplo, os copolimeros de etileno, de propileno ou de isobutileno com compostos vinílicos ou com acrilatos tais como os copo límeros de etileno/acetato de vinilo ((EAV), os copolimeros de etileno/álcool vinilico (EALV), os copolimeros de etileno/ácido

I acrílico (EAA), os copolimeros de etileno/acrilato de etilo j (EAE), os copolimeros de etileno/metacrilato (EMA), os copolíme ros de estireno/acrilonitrilcr (EAN); os poliacetais; os copolímeros de bloco de amida.-éteres, e de amida-esteres; os copolíme ros de bloco de uretano/éteres, e de uretano-esteres; e também as suas misturas. >

Considera-se ainda mais preferenciais os polímeros que contêm um tipo de grupo funcional que é do mes mo tipo do grupo funcional idêntico ao componente b) que não s£ ja o grupo hidroxilo. Esses polímeros termoplásticos substancial mente insolúveis em ãgua podem ser adicionados em quaisquer quantidades desejadas conforme agora descrito.

i Esses polímeros podem ser utilizados em qualquer forma conhecida. O seu peso molecular também é geralmente conhecido na especialidade. Também é possível utilizar po límeros de peso molecular relativamente baixo (oligomeros), sen do a escolha desse peso molecular um assunto que deve ser optimizado e que é conhecido pelos especialistas na matéria.

Na composição de acordo com a presente invenção os dois componentes a) e b) ou os três componentes a), b) e c) adicionam-se sempre até 100% e os valores dos componentes adiante indicados em percentagem referem-se a uma soma de 100%.

A proporção entre amido desestruturado e o componente b) e facultativamente entre aquele e a soma dos componentes b) e c) pode estar compreendida entre 1:99 e 99:1.

É contudo preferível que o amido desestruturado contribua clara mente para as propriedades do material final. Em consequência, é preferível que o amido desestruturado se encontre presente nu ma quantidade de pelo menos 20%, mais preferencialmente cerca de 50% e ainda mais preferencialmente no intervalo compreendido entre 70% e 99% em peso da composição total. Isto é, o componen

te b) e facultativamente a soma dos componentes b) e c) encontram-se presentes em quantidades da ordem dos 80% ou inferiores, [ mais preferencialmente iguais ou menores do que 50% e ainda ! mais preferencialmente no intervalo compreendido entre 30% e 1% em peso da composição total.

O componente b) é um material relativamente polar. A sua existência nas composições da presente inven ¹ ção em combinação com o componente c) permite-lhe misturar-se ; mais rapidamente com um· componente c) de maior polaridade do que com um de menor polaridade. Em consequência, com componentes c) de maior polaridade será necessário utilizar quantidades relativamente menores de componente b) do que com os componen[ tes de menor polaridade. Um especialista na matéria é capaz de j seleccionar as proporções apropriadas entre os componentes b) e ! c) de modo a obter uma composição fundida substancialmente homo j gênea.

Uma mistura compreendida entre 1 e 15% em peso dos componentes b) ou facultativamente das somas dos i componentes b) e c) e de 99% a 85% de amido desestruturado apre ' senta já uma melhoria significativa das propriedades dos materiais obtidos, Para algumas aplicações é preferível uma proporção entre os referidos componentes b) ou facultativamente entre a soma dos componentes b) e c) e o componente de amido desestru turado variável desde 1 a 10% e 99 a 90%. No caso de o amido de

I sestruturado conter água, subentende-se que a percentagem desse | componente constituído por amido desestruturado é a que corresponde ao componente amido desestruturado/água, isto é, incluindo o peso da água.

! 0 amido pode ser misturado com os aditi.

vos adiante referidos para proporcionar um pó fluido livre útil

I para processamento contínuo e é desestruturado e granulado antes de ser misturado com os componentes b) e facultativamente c) ou com outros componentes adicionados opcionalmente. Os outros componentes adicionáveis são granulados preferencialmente segundo uma granulometria igual à do amido desestruturado granu lado.

Contudo, é possível processar amido na18 tural ou amido pré-extrudido e/ou desestruturado, granulado ou pulverizado, em conjunto com aditivos pulverizados ou granulados e/ou com material polimérico de acordo com qualquer sequência ou mistura desejadas.

Deste modo, é preferível que os componentes a) , b) e c) e os aditivos sejam misturados numa misturadora convencional. Depois pode-se fazer passar esta mistura através de uma extrusora para* produzir granulados ou grãos como forma de artigos cuja configuração é útil para processamento posterior.

Todavia é possível evitar a granulação e efectuar o processamento da substância fundida obtida, utilizando directamente equipamento a juzante para produzir películas, incluindo as películas insufladas, folhas, perfilados, con dutas, tubos, espumas ou outros produtos de configuração adequa da. As folhas podem ser utilizadas para termo-modelação.

É preferível que os agentes de enchimen to, os lubrificantes e/ou os plastificantes sejam adicionados ao amido antes da desestruturação. Contudo, a adição de agentes corantes e também dos componentes b), e) e de outros aditivos diferentes dos anteriormente referidos pode ser efectuada antes durante ou após a desestruturação.

componente amido substancialmente desestruturado/água ou os grânulos possuem um teor preferencial de ãgua variável entre 10% e 22% em peso do componente amido/ /água, mais preferencialmente compreendido entre 12% e 19% e ainda mais preferencialmente compreendido entre 14% e 18% em p£ so do componente amido/água.

O teor em água descrito antes refere-se ã percentagem de ãgua relativamente ao peso do componente amido/água existente na composição total e não ao peso da própria composição total, a qual englobará também o peso de qualquer po límero termoplástico substancialmente insolúvel em ãgua que se tenha adicionado.

No sentido de se desestruturar o amido e/ou formar uma substância fundida da nova composição polimérica de acordo com a presente invenção, procede-se adequadamente

ao aquecimento num veio e num tambor de uma extrusora durante um período de tempo suficientemente longo para efectuar a deses^ truturação e proporcionar a formação da substância fundida. A temperatura encontra-se preferencialmente compreendida no inter valo entre 105QC e 240°C, mais preferencialmente compreendida no intervalo entre 130QC e 190QC, dependendo do tipo de amido utilizado. Para esta desestrutupação e formação da substância fundida aquece-se preferencia'lmente a composição num volume fechado. Um volume fechado pode ser um recipiente fechado ou volu me criado pela acção de vedação do material de alimentação não fundido, conforme sucede no veio e no tambor do equipamento de extrusão ou de moldagem por injecção. Sendo assim, o veio e o tambor de uma extrusora ou de uma maquina de moldagem por injec i _ ^— i ção devem ser considerados como sendo um volume fechado. As pressões criadas num volume fechado correspondem à pressão de vapor de ãgua para os valores da temperatura utilizada mas, como é evidente, pode recorrer-se à utilização de uma pressão adi^ cional e/ou gerá-la conforme normalmente ocorre no veio e no ί tambor. As pressões preferenciais aplicadas e/ou geradas encontram-se compreendidas no intervalo de pressões que ocorrem na : extrusão e que são conhecidas de per si, por exemplo, compreen5 2 didas entre 5 e 150 x 10 N/m , de preferencia compreendidas en 5 2 tre 5 e 75 x 10 N/m e mais particularmente compreendidas en5 2 tre 5 e 50 x 10 N/m . No caso de a composição assim obtida ser constituída apenas por amido desestruturado, é possível granulá-la e prepará-la para ser misturada com outros componentes de acordo com um critério de mistura escolhido e de acordo com um procedimento de processamento de modo a proporcionar a mistura granular de material de partida constituído por amido desestruturado/polímero, com o qual se alimenta o veio e o tambor.

Todavia, a substância fundida obtida no ϊ veio e no tambor pode ser moldada por injecção directa num molί ' de adequado, isto e, processada directamente de modo a proporcionar um produto final no caso de todos os componentes necessários se encontrarem jã presentes.

Ao longo do veio, a mistura granular ob tida conforme descrito antes, é aquecida a uma temperatura ge20

ralmente compreendida no intervalo entre 80QC e 240QC, de prefe rência compreendida entre 120QC e 220QC e especialmente compreendida no intervalo entre 130QC e 190SC aproximadamente. De pre ferência essa mistura é aquecida a uma temperatura suficientemente elevada e durante um período de tempo suficientemente lon go até a análise de transição endotérmica (CVD) indicar o desaparecimento do pico relativamente estreito e específico imediatamente antes da característica endotérmica da degradação oxida tiva e térmica do amido.

As pressões mínimas para as quais se formam as substâncias fundidas correspondem às pressões de vapor de água produzidas a essas temperaturas. 0 processo desenvolve-se num volume fechado conforme explicado antes, isto é, no intervalo de pressões que ocorre nos processos de extrusão ou de moldagem e que são conhecidos de per si, por exemplo, entre 0 e 150 x 10^ N/m^, de preferência entre 0 e 75 x 10^ N/m^

2 e mais particularmente entre 0 e 50 x 10 N/m .

Quando se prepara por extrusão um artigo de determinada configuração, as pressões são preferencialmen te as referidas antes. No caso de a substância fundida de acordo com a presente invenção ser, por exemplo, moldada por injecção, aplica-se o intervalo normal de pressões de injecção utili_ zadas na moldagem por injecção, por exemplo, entre 300 x 10 N/m^ e 3000 x 10^ N/m^ e de preferência entre 700 x 10^ e 2200 x 10⁵ N/m^.

Em consequência, a presente invenção proporciona uma substância fundida substancialmente homogénea de amido desestruturado termoplástico, formada por um processo que consiste em:

1) proporcionar uma mistura constituída por amido e pelo menos um polímero que contêm pelo menos dois tipos diferentes de grupos funcionais, sendo um desses tipos constituído por grupos hidroxilo (componente b); e

2) aquecer a referida mistura num volume fechado, a uma temperatura e pressão suficientes durante um período de tempo su ficientemente longo para efectuar a desestruturação do refe rido amido e proporcionar a referida substância fundida.

A presente invenção proporciona também um produto de amido desestruturado termoplástico que possui uma substancial estabilidade dimensional, formado por um processo que consiste em:

1) proporcionar uma mistura constituída por amido e pelo menos por um polímero que contenha pelo menos dois tipos diferentes de grupos funcionais, sendo um desses tipos constituído por grupos hidroxilo (componente b);

2) aquecer a referida mistura num volume fechado, a uma temperatura e pressão suficientes durante um período de tempo su ficientemente longo para efectuar a desestruturação do refe rido amido e proporcionar uma substância fundida substancial mente homogénea;

3) conferir uma configuração à referida substância fundida pro porcionando um produto acabado; e

4) permitir que o referido produto de configuração adequada arrefeça de modo a originar um produto termoplástico dimensionalmente estável.

A mistura preparada no passo 1) de qual, quer dos processos referidos antes pode conter adicionalmente o componente c) e os aditivos aqui descritos.

Como aditivos é possível utilizar diver sos polímeros hidrofílicos. Esses aditivos englobam os polímeros solúveis em água e expansíveis com água. A título de exemplo é possível referir as gelatinas de origem animal, as gelati. nas de origem vegetal; as proteínas tais como a proteína de girassol, as proteínas de soja, as proteínas de semente de algodão, as proteínas de amendoim, as proteínas de colza, as proteí. nas acriladas; os poli-sacaridos solúveis em água, as alquil-ce luloses, as hidroxi-alquil-celuloses e as hidroxi-alquil-alquil. -celuloses tais como a metil-celulose, a hidroxi-metil-celulose, a hidroxi-etil-celulose, a hidroxi-propil-celulose, a hidroxi-etil-metil-celulose, a hidroxi-propil-metil-celulose, a hidroxi-butil-metil-celulose, os esteres celulósicos e os esteres de hidroxi-alquil-celulose tais como o acetil-ftalato de celulose (AFC), hidroxi-propil-metil-celulose (HPMCP); carboxi-alquil-ce luloses, carboxi-alquil-alquil-celuloses, carboxi-alquil-celulo

se, polímeros conhecidos análogos feitos a partir de amido; car boxi-metil-celulose e seus sais de metais alcalinos; polímeros sintéticos solúveis em água ou expansíveis com água tais como: ácidos poliacrílicos e esteres de ácidos poliacrílicos, ácidos polimetacrílicos e esteres de ácidos polimetacrílicos, álcoois polivinílicos, polivin-acetato-ftalatos (PVAE), polivinil-pirro lidona, ácidos policrotónicos; ácido poli-itacónico, ácido poli, -maleico; são também adequada-s as gelatinas ftaladas, o succina to de gelatina, gelatinas reticuladas, goma-laca, acrilatos e matacrilatos modificados catiónicamente possuindo, por exemplo, um grupo amino terciário ou quaternário tal como o grupo dietil. -amino-etilo, o qual pode ser quaternizado se desejado; e outros polímeros idênticos.

São preferíveis os polímeros sintéticos, e são mais preferíveis os polímeros sintéticos tais como os áci^ dos poliacrílicos, os esteres de ácidos poliacrílicos, os ácidos polimetacrílicos, os esteres de ácidos polimetacrílicos, os álcoois polivinílicos, a polivinil-pirrolidona.

Esses polímeros hidrofílicos podem ser adicionados facultativamente até ã proporção de 50% tomando como base o componente amido/água, de preferência até ã proporção de 30% e mais preferencialmente até a um valor compreendido entre 5% e 20% tomando como base o componente amido/água. No caso de se adicionar qualquer polímero hidrofílico, a sua massa deve rá ser tomada em consideração em conjunto com o amido ao fazer-se a determinação da quantidade apropriada de água existente na composição.

Os outros aditivos úteis podem ser, por exemplo, adjuvantes, agentes de enchimento, lubrificantes, agen tes libertadores de fungos, plastificantes, agentes espumantes, estabilizadores, agentes corantes, pigmentos, expansores, modificadores químicos, aceleradores de fluxo e suas misturas.

Como exemplos de agentes de enchimento é possível referir os agentes de enchimento inorgânicos tais co mo os óxidos de magnésio, de alumínio, de silicio, de titânio, etc., de preferência numa concentração compreendida aproximadamente entre 0,02 e 50% em peso, de preferência compreendida en

tre 0,20 e 20%, tomando como base o peso de todos os componen! tes.

Como exemplos de lubrificantes é possível referir os estearatos de alumínio, de cálcio, de magnésio e de estanho e também o talco, os silicones, etc., os quais podem estar presentes em concentrações aproximadamente compreendidas : entre 0,1 e 5%, de preferência entre 0,1 e 3%, tomando como base o peso da composição total·.

i · Como exemplos de plastificantes é possí.

vel referir os óxidos de polialquileno de baixo peso molecular tais como os polietileno-glicois, os polipropileno-glicois, os polietileno-propileno-glicois; os plastificantes orgânicos de baixa massa molar tais como o glicerol, o penta-eritritol, o mo noacetato, diacetato ou triacetato de glicerol; o propileno-gli col, o sorbitol, o dietil-sulfosuccinato de sódio, etc., cuja : adição ê feita em concentrações aproximadamente compreendidas entre 0,5 e 35%, de preferência compreendidas entre 0,5 e 10%, tomando como base o peso de todos os componentes. Como exemplos de agentes corantes é possível referir as tintas de radical azo, os pigmentos orgânicos ou inorgânicos, ou os agentes corantes de origem natural. Dá-se preferência aos pigmentos inorgânicos tais como os óxidos de ferro ou de titânio, adicionando-se esses óxidos, conhecidos de per si, em concentrações aproximadamente compreendidas entre 0,001 e 10%, de preferência compreendidas ! entre 0,5 e 3%, tomando como base o peso de todos os componentes .

É possível adicionar ainda compostos pa ra melhorar as propriedades de fluidez do amido, tais como gorduras de origem animal ou vegetal, de preferência na sua forma j hidrogenada, especialmente as que são sólidas ã temperatura ambiente. Essas gorduras devem possuir preferencialmente um ponto de fusão da origem dos 50QC ou superior. Dã-se preferência aos triglicéridos de ácidos gordos C^, C^, e C^_g.

Estas gorduras podem ser adicionados isoladamente sem adição de expansores ou de plastificantes.

Essas gorduras podem ser adicionadas vantajosamente isoladas ou em conjunto com mono- e/ou di-glicé24

ridos ou com fosfatidos, especialmente a lecitina. Os mono- e di-glicéridos derivam preferencialmente dos tipos de gorduras descritos antes, isto é, derivam dos ácidos gordos ^14' ^C16 ^{e C}18’

A quantidade total de gorduras, de monode di-glicéridos e/ou de lecitinas utilizados varia até cerca de 5% e de preferência encontrasse compreendida no intervalo en tre 0,5 e 2% em peso do amido total e de qualquer polímero hidrofílico adicionado.

Os materiais podem conter ainda estabilizadores tais como os anti-oxidantes, por exemplo, os tio-bis-fenóis, os alquilideno-bis-fenóis, as aminas aromáticas secundárias; estabilizadores leves tais como os absorsores de UV e os moderadores de UV; um agente para decompor o hidroperóxido; purificadores de radical livre; estabilizadores contra micro-or ganismos.

As composições da presente invenção for mam substâncias fundidas termoplásticas ao serem aquecidas num volume fechado, isto ê, sob condições de pressão e de conteúdo de água controlados. Essas substâncias fundidas podem ser processadas de modo idêntico ao utilizado para os materiais termoplásticos convencionais utilizando, por exemplo, aparelhos convencionais para a moldagem por injecção, para a moldagem por in suflação, para a extrusão e para a co-extrusão (extrusão de filamentos, condutas e películas), para a moldagem por compressão para a preparação de espumas, de modo a proporcionar produtos conhecidos. Esses produtos englobam as garrafas, as folhas, as películas, os materiais de embalagem, as condutas, os filamentos, as películas laminadas, os sacos, os cartuchos, as cápsulas farmacêuticas, os grânulos, os pós ou as espumas.

A título de exemplo estas composições podem ser utilizadas para a preparação de materiais de embalagem de baixa densidade (por exemplo espumas) utilizando métodos bem conhecidos. Os agentes de insuflação convencionais podem ser utilizados se desejado ou, no caso de algumas composições, a própria água pode desempenhar a função de um agente de insuflação. É possível preparar espumas de células abertas e de cé25

lulas fechadas conforme desejado variando a composição e as con dições de processamento. Essas espumas produzidas a partir das composições da presente invenção possuem propriedades melhoradas (por exemplo, estabilidade dimensional, resistência ã humii dade, etc.) quando comparadas com as espumas preparadas a par; i í| tir de amido sem incorporação dos componentes b) e c) de acordo ! com a presente invenção.

;l Estas^- composições podem ser utilizadas í como materiais veiculares para substâncias activas e podem ser misturadas com ingredientes activos tais como os compostos farmaceuticamente activos e/ou activos em agricultura tais como os insecticidas ou os pesticidas para posteriores aplicações de li_ bertação desses ingredientes. Os materiais extrudidos resultantes podem ser granulados ou processados para proporcionar pós finos.

Os exemplos que se seguem são apresenta dos com o intuito de explicar e exemplificar a presente invenção, mas não limitam o seu âmbito, o qual fica definido pelas reivindicações anexas.

EXEMPLO 1 | (a) Colocou-se numa misturadora de alta velocidade 5 000 g de amido de batata contendo 14,87% de água e adicionou-se 485 g de água, sob agitação. Ã mistura anterior de amido e água adicionou-se, sob agitação, uma quantidade de 425 g de álcool polivinílico-co-acetato de vinilo (componente b)) con tendo entre 11 e 13% de unidades monómericas de acetato de vinilo e entre 87 e 89% de unidades monoméricas de álcool vinílico vendido sob a designação de Airvol 540S pela Air Products; e adicionou-se também 42 g de polietileno-co -acetato de vinilo (componente c)) contendo 80% de unidades monoméricas de etileno e 20% de unidades monoméricas !

de acetato de vinilo vendido sob a designação de Escorene UL2020 pela Exxon; e 42,5 g de gordura hidrogenada (agente lubrificante) vendido sob a designação de Boeson VP pela Boehringer Ingelheim, e 21,25 g de um acelerador de

fluxo da substância fundida (lecitina) vendido sob a desi£ nação de Metarin P pela Lucas Meyer e ainda 21,25 g de dióxido de titânio (pigmento e acelerador do fluxo da mistura sólida). 0 teor em água da mistura final foi de 19,98%.

(b) Através de uma tremonha injectou-se 5 000 g da mistura pre parada na alínea (a) numa extrusora do tipo Leistritz Sin gle Screw Lab Extruder LSM 30 apresentando um diagrama de temperaturas de 55QC / 145SC / 165QC / 165QC. A velocidade do veio foi de 50 rpm. O débito de saída do extrudido foi de 124 g/minuto.

Cortou-se o extrudido em granulados e fez-se o armazenamento para processamento posterior.

(c) Para processamento adicional os granulados foram condicionados com um teor em água de 17% por adição de ãgua, sob agitação, numa misturadora convencional. Depois, através de uma tremonha injectou-se o material obtido numa máquina de moldagem por injecção do tipo Kloeckner-Ferromatic FM 60, para a produção de peças para ensaio de tensão. O dia grama de temperatura foi de 90QC / 155QC / 155QC / 155QC, a velocidade do veio foi de 180 rpm, o peso do granulado foi de 8,2 g, o tempo de residência foi de 450 segundos, a pressão de injecção foi de 1 800 bar e a rectropressão foi de 30 bar. Todas as peças para o ensaio de tensão foram cor. dicionadas num compartimento climatizado com uma humidade relativa de 50%, durante cinco dias, sob condições normali^ zadas arbitrárias.

As peças de ensaio foram concebidas de acordo com as normas DIN (DIN NQ. 53455).

(d) As peças condicionadas para o ensaio de tensão são depois submetidas ao teste de comportamento resistência/tensão num aparelho de ensaio de tensão Instron, utilizando-se 4 peças para cada ensaio.

As medições efectuadas sobre as amostras são realizadas ã temperatura ambiente utilizando uma razão de alongamento de 10 mm por minuto. Os resultados en contram-se resumidos no Quadro 1 e são comparados com os resultados obtidos em peças submetidas ao ensaio de tensão,

produzidas com o mesmo tipo de amido processado de forma idêntica mas na ausência dos componentes b) e c). Pelos re sultados pode concluir-se que o módulo de Young da mistura ternária diminuiu de 1,56 para 1,29 demonstrando um amacia mento do material de mistura moldado por injecção quando comparado com as peças para ensaio de tensão idênticas pro duzidas com amido não misturado.

A tendão de ruptura varia desde 32,72

MPa até 37,22 MPa -indicando um aumento da resistência da mistura. 0 esforço de ruptura (elongação no ponto de ruptu ra) variou desde 15,82% até 33,33% e a energia de ruptura 2 2 variou desde 194,30 kJ/m ate 415,75 kJ/m demonstrando um considerável acréscimo na dureza do material misturado relativamente ao material não misturado.

Quadro 1

1 1 1 1 1 1 1 1	Esforço j de ι rotura ι (%) !	Energia [ de ι rotura ! (kJ/m^) J
1 amido j	1 1 1
(amido não J	15,82 [	194,3 J
misturado) ι 1	1 1
1 1 Mistura ι	1 1 1
ternária ι	33,33 !	415,75 !
Exemplo 1 [	1 1

Como é evidente, diferentes composições da mistura apresentam valores diferentes para os parâmetros físicos indicados. A obtenção dos melhores valores constitui um problema de optimização, variando a concentra ção dos diversos componentes, o que não representa qualquer dificuldade para um especialista na matéria.

Repetiu-se o Exemplo 1, com as misturas a seguir indicadas, nas experiências efectuadas nos Exemplos 2 a 10, tendo-se obtido consequentemente resultados análogos aos apresentados no Quadro 1.

EXEMPLO 2

Repetiu-se o Exemplo 1 com a excepção de se variar a proporção entre componentes conforme se indica no Quadro 2. Para permitir efectuar uma comparação, o Exemplo 1 encontra-se designado por Mistura NQ. 1.

Quadro 2

Mistura

NQ.

Amido: componente (proporção peso)

b) +c) em

Componente b):

componente c) (proporção em peso)

2 j	50	50
3 !	60	40
4 !	70	30
5 !	80	20
i ! |	91.5	8.5
6 !	90	10
7 !	94	6
8 !	98	2
9 !	99	1

100 : 0 99 : 1 50 : 1 20 : 1 10 : 1 1 : 1 1 : 10 1 : 50 1 : 99

Os polímeros resultantes moldados por injecção são mais duros e mais resistentes ao ar húmido do que os polímeros de amido não misturado. A dureza avaliada pela resistência ã ruptura sob torção aumenta desde a mistura 9 até ã mistura 2 concomitantemente com o acréscimo combinado no teor em ãlcool vinílico. Apesar de a resistência ao amaciamento em atmosfera húmida ter melhorado em todos os casos relativamente ao amido não misturado, a resistência das misturas 1, 4, 5 e 6 é particularmente boa. Estes resultados ilustram as inesperadas características aperfeiçoadas das combinações.

EXEMPLO 3

Repetiu-se o Exemplo 1 substituído o

componente (b) (álcool polivinílico-coacetato de vinilo) por me tacrilato de poli-hidroxi-etilo (HEMA). 0 componente (c) (polie tileno-co-acetato de vinilo) foi substituído por metacrilato de polimetilo. 0 polímero moldado por injecção resultante é mais duro e mais resistente ã humidade do que o polímero de amido não modificado.

EXEMPLO 4

Repetiu-se o Exemplo 1 substituindo o componente (b) (álcool polivinílico-co-acetato de vinilo) por metacrilato de poli-hidroxi-etilo) (HEMA). Como componente (c) utilizou-se polietileno-co-acetato de vinilo (86% de etileno, 14% de acetato de vinilo). 0 polímero moldado por injecção resultante é mais duro e mais resistente ao ar húmido do que o po límero de amido não modificado.

EXEMPLO 5

Repetiu-se o Exemplo 1 aumentando para 850 g a quantidade de componente b) e substituindo o componente c) por 85 g de polistireno. 0 polímero moldado por injecção resultante é mais duro e mais resistente ao ar húmido do que o po límero de amido não modificado.

EXEMPLO 6

Repetiu-se o Exemplo 1 aumentando para 1 700 g a quantidade do componente b) e substituindo o componen te c) por 42 g de cloreto de polivinilo-co-acetato de vinilo (91% de cloreto de vinilo - 9% de acetato de vinilo). 0 polímero moldado por injecção resultante é mais duro e mais resistente ao ar húmido do que o polímero de amido não modificado.

EXEMPLO 7

EXEMPLO 7

Repetiu-se o Exemplo 1 substituindo o componente (b) por álcool polivinílico-co-vinil-butiral (40% de álcool vinilico, 60% de vinil-butiral). O componente (c) foi substituído por 42 g de polivinil-butiral. O polímero moldado por injecção resultante é mais duro e mais resistente ao ar húmido do que o polímero de amido- não modificado.

EXEMPLO 8

J

Repetiu-se o Exemplo 1 aumentando para 3 400 g a quantidade de componente b) e substituindo o componen ^! te c) por 38 g de polipropileno. O polímero moldado por injec| ção resultante é mais duro e mais resistente ao ar húmido do ¹ que o polimero de amido não modificado.

EXEMPLO 9 (a) Colocou-se numa misturadora de alta velocidade 9 500 g de amido de batata contendo 15,1% de ãgua e adicionou-se-lhe, sob agitação, 425 g de álcool polivinílico-co-acetato de vinilo (componente b)) vendido sob a designação de Airvol 540S pela Air Products e contendo entre 11 e 13% de unida des monoméricas de acetato de vinilo e entre 87 e 89% de unidades monoméricas de álcool vinilico; e 80,75 g de gordura hidrogenada (agente lubrificante) vendido sob a desiç[ nação Boeson VP pela Boehringer Ingelheim, e 40,37 g de acelerador de fluxo da substância fundida (lecitina) vendi^ do sob a designação de Metarin P pela Lucas Meyer. O teor em água da mistura final foi de 14,43%.

(b) Através de uma tremonha injectou-se 10 000 g da mistura preparada na alínea (a) numa extrusora de dois veios giran í do conjuntamente da Werner & Pfleiderer (modelo Continua

37) .

diagrama de temperatura das quatro secções do tambor foi respectivamente de 20QC / 180QC /

/ 180QC / 80°C.

Efectuou-se a extrusão com um débito de saída da mistura de 8 kg/hora (velocidade do veio de 200 rpm). Adicionou-se água ã entrada com um débito de 2 kg/ho ra. 0 teor em água do material durante a extrusão foi consequentemente de 31,5%. Na última secção da extrusora aplj. cou-se uma pressão reduzida de 80 mbar para se remover par te da água sob a fornia de vapor.

, 0 teor em ãgua dos granulados foi de 17,15%, medido depois de se ter atingido o equilíbrio à temperatura ambiente_v (c) Através de uma tremonha procedeu-se ã injecção dos granula dos da mistura pré-combinada obtida na alínea (b) (teor em ^0: 17,5%) numa máquina de moldagem por injecção Arburg 329-210-750 para a produção de peças para ensaio de tensão. 0 diagrama de temperatura do tambor foi: 90©C / 165QC / 165SC / 165SC.

O peso do granulado foi de 8 g, o tempo de residência foi de 450 segundos, a pressão de injecção foi de 2 082 bar, a rectropressão foi de 80 bar e a veloci. dade do veio foi de 180 rpm.

As peças para o ensaio de tensão assim produzidas foram condicionadas num compartimento climatiza do com a humidade relativa de 50% durante cinco dias, numa situação normalizada arbitrária.

As peças de ensaio foram concebidas de acordo com as normas DIN (DIN NQ. 53455).

(d) As peças para ensaio de tensão condicionadas foram depois submetidas a um ensaio de comportamento tensão/esforço num aparelho de ensaio de tensão Zwick.

As medições efectuadas sobre as amostras são realizadas â temperatura ambiente utilizando uma razão de alongamento de 10 mm por minuto. Os resultados encontram-se resumidos no Quadro 1 e são comparados com os resultados obtidos em peças submetidas ao ensaio de tensão, produzidas com o mesmo tipo de amido processado de forma idêntica mas na ausência dos componentes b) e c).

Quadro 3

Amido não misturado

Exemplos N2s

Esforço de rotura

38.5

Energia de rotura kJ/m^

325

506

900

338j 444

520

315

499

687

500

EXEMPLO 10 (a) Colocou-se numa misturadora de alta velocidade 8 000 g de amido de batata contendo 15% de água e adicionou-se, sob agitação, 2 720 g de álcool polivinílico-co-acetato de vinilo (componente b)) vendido sob a designação de Airvol 540S pela Air Products e contendo entre 11 e 13% de unida des monoméricas de acetato de vinilo e entre 87 e 89% de unidades monoméricas de álcool vinílico; e 68 g de gordura hidrogenada (agente lubrificante) vendido sob a designação Boeson VP pela BOehringer Ingelheim, e 34 g de acelerador de fluxo da substância fundida (lecitina) vendido sob a designação de Metarin P pela Lucas Meyer. O teor em água da mistura final foi de 15,6%.

(b) Através de uma tremonha injectou-se 10 000 g da mistura preparada na alínea (a) numa extrusora de dois veios giran do conjuntamente da Werner & Pfleiderer (modelo Continua 37) .

O diagrama de temperatura das quatro secções do tambor foi de 20QC / 50QC / 100QC / 50QC.

Efectuou-se a extrusão com um débito de saída da mistura de 8 kg/hora (velocidade do veio de 200 rpm). Adicionou-se água ã entrada com um débito de 1 kg/ho

ra. Em consequência o teor em água do material durante a ! extrusão foi de 25%. Na última secção da extrusora aplicou

I -se uma pressão reduzida de 22 mbar para se remover parte i

da agua sob a forma de vapor.

teor em água dos granulados foi de ’ 14,8% conforme medição efectuada depois de se ter atingido o equilíbrio à temperatura ambiente. Ajustou-se o teor em ! vapor de água para 17% aspergindo ãgua sob agitação, numa ' misturadora convencional.

j (c) Os granulados da mistura pré-combinada, conforme se obteve na alínea (b) (teor em t^O: 17%) são descarregados por uma tremonha numa máquina de moldagem por injecção Arburg 329í -210-750 para a produção de peças destinadas ao ensaio de i tensão. O diagrama de temperaturas no tambor é: 9 0©C / ! / 185°C / 185QC / 185°C.

O peso do granulado é de 7,9 g, o tempo de residência é de 450 segundos, a pressão de injecção é de 2 200 bar, a rectropressão ê de 80 bar, a velocidade do veio é de 180 rpm.

As peças para o ensaio de tensão assim produzidas são condicionadas num compartimento climatizado para valores de humidade relativa de 50% durante cinco dias, numa situação normalizada arbitrária, obtendo-se um equilí. brio para um teor em água de aproximadamente 14%.

ί As peças de ensaio são concebidas de acordo com as normas DIN (DIN N©. 53455).

(d) As peças condicionadas para o ensaio de tensão são depois submetidas ao teste de comportamento resistência/tensão num aparelho de ensaio de tensão Zwick, conforme indicado no Exemplo 9.

EXEMPLO 11 (a) Colocou-se numa misturadora de alta velocidade 8 900 g de amido de batata contendo 15,1% de ãgua e adicionou-se-lhe, sob agitação, 765 g de álcool polivinílico-co-acetato de vinilo (componente b)) vendido sob a designação de Airvol

540S pela Air Products (contendo uma proporção molar variável entre 11 e 13% de acetato de vinilo e entre 87 e 89% de álcool vinílico) e 85 g de polietileno-co-acetato de vinilo (componente c)) contendo uma proporção molar de 20% de acetato de vinilo e 80% de etileno) vendido sob a designação de Escorene U102020 pela Exxon; e 85 g de polietileno (componente c)) vendido sob a designação de lupolen 2410T pela BASF e^- 75,65 g de gordura hidrogenada (agente lubrifican-te) conhecido pela designação de Boeson VP e 37,82 g de um acelerador do fluxo da substância fundida (lecitian/Metarin P). O teor em água da mistura final foi de 13,5%.

(b) Através de uma tremonha injectou-se 9 000 g da mistura pre parada na alínea (a) na mesma extrusora de dois veios girando conjuntamente descrita no Exemplo 9. Efectuou-se a extrusão da mistura com o mesmo diagrama de temperatura: 20QC / 180QC / 180QC / 80QC. Os outros parâmetros da experiência de extrusão foram os seguintes:

débito de saída do material:	9 kg/hr
velocidade do veio:	200 rpm
ãgua adicionada:	2 kg/hr
pressão reduzida:
(última secção)	300 mbar
teor em ãgua durante a extrusão:	29,2 %

O teor em água dos granulados foi de 17,12% conforme medição efectuada depois de se ter atingido o equilíbrio ã temperatura ambiente.

(c) Os granulados obtidos na alínea (b) foram processados utilizando a mesma máquina de moldagem por injecção descrita na alínea (c) do Exemplo 9. O diagrama de temperatura no tambor foi de 90QC / 165QC / 165QC / 165QC. Os outros parâmetros de processamento foram os seguintes:

peso do granulado: tempo de residência pressão de injecção rectropressão:

θ g

450 seg. 1825 bar 80 bar velocidade do veio:

180 rpm

As peças para ensaio de tensão assim produzidas foram condicionadas e ensaiadas num aparelho de ensaio de tensão Zwick conforme descrito na alínea (d) do Exemplo 9.

Os resultados encontram-se resumidos no Quadro 3. ' j EXEMPLO 12

I É J i (a) Colocou-se numa misturadora de alta velocidade 8 900 g de ! amido de batata contendo 15,5% de água e adicionou-se-lhe, ί sob agitação, 765 g de álcool polivinílico-co-acetato de ' vinilo (componente b)) contendo uma proporção molar variável entre 11 e 14% de ãlcool vinílico e entre 87 e 89% de acetato de vinilo, e 170 g de copolímero de bloco de polií amida-poliéter (componente c)) vendido sob a designação

I Pebax MA-4011 pela Atochem; e 75,65 g de gordura hidroge nada (agente lubrificante) conhecido pela designação de i

Boeson VP; e 37,82 g de um acelerador do fluxo da subsj tância fundida (lecitina) conhecido pela designação de Me tarin P. O teor em água da mistura final foi de 13,4%. f (b) Através de uma tremonha injectou-se 9 000 g da mistura pre parada na alínea (a) na mesma extrusora de dois veios girando conjuntamente descrita no Exemplo 9.

Efectuou-se a extrusão da mistura com os seguintes parâmetros de processamento:

diagrama de temperatura:

débito de saída do material: velocidade do veio: ãgua adicionada: pressão reduzida (última secção): teor em água durante a extrusão:

20OC/ 220QC/ 220OC/ 80QC 8 kg/hr 200 rpm 2 kg/hr

150 mbar

29,14 %

teor em água dos granulados foi de 17,20% depois de se ter atingido o equilíbrio à temperatura ambiente.

(c) Os granulados da alínea (b) foram processados utilizando a mesma máquina de moldagem por injecção do Exemplo 9. Os ~ parâmetros de processamento foram os seguintes:

90OC/ 16500/ 165OC / 165QC ⁸ 9

450 seg.

2220 bar 80 bar 180 rpm

As peças para ensaio de tensão assim produzidas foram condicionadas e ensaiadas num aparelho de ensaio de tensão Zwick conforme descrito na alínea (d) do Exemplo 9.

Os resultados encontram-se resumidos no

Quadro 3.

diagrama de temperatura:

peso do granulado: tempo de residência: moldagem por injecção: rectropressão: velocidade do veio:

EXEMPLO 13 (a) Colocou-se numa misturadora de alta velocidade 8 900 g de amido de batata contendo 15,1% de água e adicionou-se-lhe, sob agitação, 765 g de álcool polivinílico-co-acetato de vinilo (componente b)) designado por Airvol 540S contendo uma proporção molar variável entre 11 e 13% de álcool vinílico e entre 87 e 89% de acetato de vinilo; e 170 g de um copolimero de bloco de poliéter e de poliuretano elastó mero termoplástico (componente c)) vendido sob a designação de pellethane 2103-80-AE pela Dow Chemical Company, e 75,65 g de gordura hidrogenada (agente lubrificante) desig nado por Boeson VP; e 37,82 g de um acelerador do fluxo da substância fundida (lecitina) conhecido pela designação de Metarin P. O teor em ãgua da mistura final foi de 13,5%.

diagrama de temperatura:

débito de saída do material: velocidade do veio: água adicionada: pressão reduziáa (última secção) : teor em ãgua durante a extrusão:

O teor em ãgua diagrama de temperatura:

peso do granulado: tempo de residência; moldagem por injecção: rectropressão; velocidade do veio:

As peças para oroduzidas foram condicionadas e ί (b) Através de uma tremonha injectou-se 9 000 g da mistura pre parada na alínea (a) na mesma extrusora de dois veios girando conjuntamente descrita no Exemplo 9.

Efectuou-se a extrusão da mistura com os seguintes parâmetros de processamento:

20QC/ 220QC/ 220QC/ 80QC 8 kg/hr 200 rpm 2 kg/hr mbar

29,2 % dos granulados foi de

16,9%, depois de se ter atingido o equilíbrio ã temperatura ambiente.

(c) Os granulados obtidos na alínea (b) foram processados utilizando a mesma mãquina de moldagem por injecção descrita na alínea (c) do Exemplo 9. Os parâmetros de processamento foram os seguintes:

90QC/ 165QC/ 165°C/ 165QC 8 g

450 seg.

2220 bar 80 bar 180 rpm ensaio de tensão assim ensaiadas num aparelho de ensaio de tensão Zwick conforme descrito na alínea (d) do Exemplo 9.

Os resultados encontram-se resumidos no

Quadro 3.

EXEMPLO 14 (a) Colocou-se numa misturadora de alta velocidade 8 000 g de amido de batata contendo 15,1% de água e adicionou-se-lhe, sob agitação, 340 g de álcool polivinílico-co-acetato de vinilo (componente b)) designado por Airvol 540S contendo uma proporção molar variável entre 11 e 13% de álcool vinílico e entre 87 e 89% de acetato de vinilo; e 680 g de copolimero de bloco de poliamida e de poliéter de poliuretano elastómero termoplástico (componente c)) vendido sob a designação de Pebax MA-4011 pela Atochem; e 680 g de

J elastómero termoplástico de bloco de poliuretano-poliéter (componente c)) vendido sob a designação de Pellethane 2103-80-AE pela Dow Chemical Company; e 68 g de gordura hidrogenada (agente lubrificante) conhecido pela designação de Boeson VP; e 34 g de um acelerador do fluxo da substância fundida (lecitina) conhecida por Metarin P. O teor em água da mistura final foi de 12,3%.

(b) Através de uma tremonha injectou-se 9 000 g da mistura pre parada na alínea (a) na mesma extrusora de dois veios girando conjuntamente descrita no Exemplo 9.

Efectuou-se a extrusão da mistura com os seguintes parâmetros de processamento:

diagrama de temperatura:

débito de saída do material: velocidade do veio: água adicionada: pressão reduzida (última secção): teor em água durante a extrusão:

20OC/ 220QC/ 220QC/

80QC kg/hr

200 rpm

2.1 kg/hr

600 mbar

27,7 %

O teor em água dos granulados foi de 16,8%, depois de se ter atingido o equilíbrio à temperatura ambiente.

(c) Os granulados obtidos na alínea (b) foram processados utilizando a mesma máquina de moldagem por injecção descrita

na alínea (c) do Exemplo 9. Os parâmetros de processamento foram os seguintes:

diagrama de temperatura:

peso do granulado: tempo de residência; moldagem por injecção: rectropressãg; velocidade do veio:

90OC/ 165QC/ 165QC / 165QC 8 g

450 seg.

1650 bar bar

180 rpm

Aá peças para ensaio de tensão assim produzidas foram condicionadas e ensaiadas num aparelho de ensaio de tensão Zwick conforme descrito na alínea (d) do Exemplo 9.

Os resultados encontram-se resumidos no

Quadro 3.

EXEMPLO 15

Repetiu-se o Exemplo 14 com as diferenças seguintes: (i) diminuiu-se a quantidade de amido de batata para 5 000 g, (ii) aumentou-se a quantidade de álcool polivinílico-co-acetato de vinilo (Airvol 540S) para 1 770 g, (iii) diminuiu-se a quantidade de poliamida (Pebax-4011) para 531 g e (iv) diminuiu-se a quantidade de poliuretano (Pellethane 2103-80-AE) para 531 g.

Os resultados encontram-se resumidos no

Quadro 3.

EXEMPLO 16 (a) Colocou-se numa misturadora de alta velocidade 7 000 g de amido de batata contendo 15,0% de água e adicionou-se-lhe sob agitação 1 700 g de álcool polivinílico-co-acetato de vinilo conhecido pela designação de Airvol 540S (componente b)) contendo uma proporção molar variável entre 11 e 13% de acetato de vinilo e entre 87 e 89% de álcool viníli

eido por Metarin P. O de 11%.

) ! (b) Através de uma tremonha i

parada na alínea (a) na co; e 425 g de um copolimero de bloco elastómero termoplãjs tico de poliamida-poliéter conhecido pela designação de Pebax Ma-4011 da Atochem; e 425 g de um copolimero de bloco elastómero termoplástico de poliuretano-poliéter conhecido pela designação de Pellethane 2103-80-AE da Dow Chemical Company; e 59,5 g de gordura hidrogenada (agente lubrificante) conhecido pop Boeson VP; e 29,75 g de um acelerador do fluxo da substância fundida (lecitina) conhe^ teor em ãgua da mistura final foi injectou-se 9 000 g da mistura pre mesma extrusora de dois veios girando conjuntamente descrita no Exemplo 9.

Efectuou-se a extrusão da mistura com os seguintes parâmetros de processamento:

20QC/ 220OC/ 220SC/ 80°C 8 kg/hr 200 rpm 2.1 kg/hr

600 mbar

26.8 % diagrama de temperatura:

débito de saída do material: velocidade do veio: ãgua adicionada: pressão reduzida (última secção): teor em água durante a extrusão:

O teor em ãgua dos granulados foi de 16,8%, depois de se ter atingido o equilíbrio ã temperatura ambiente.

(c) Os granulados obtidos na alínea (b) foram processados utilizando a mesma máquina de moldagem por injecção descrita na alínea (c) do Exemplo 9. Os parâmetros de processamento foram os seguintes:

diagrama de temperatura:

peso do granulado: tempo de residência; moldagem por injecção:

90QC/ 165QC/ 165QC/ 165OC θ 9

450 seg.

2280 bar

rectropressão; 80 bar velocidade do veio: 180 rpm

As peças para ensaio de tensão assim produzidas foram condicionadas e ensaiadas num aparelho de ensaio de tensão Zwick conforme descrito na alínea (d) do Exemplo 9.

Os resultados encontram-se resumidos no

Quadro 3.

EXEMPLO 17 (a) Colocou-se numa misturadora de alta velocidade 5 000 g de amido de batata contendo 15,0% de água e adicionou-se-lhe, sob agitação, 708 g de álcool polivinílico-co-acetato de vinilo, conhecido pela designação de Airvol 540S (componente b)), contendo uma proporção molar variável entre 11 e 13% de álcool vinílico e entre 87 e 89% de acetato de v_i nilo (Airvol 540S); e 2 125 g de um copolímero de polietileno-co-álcool vinílico (EAVL) conhecido pela designação de EP-L-101 (componente c)) contendo uma proporção molar de 73% de álcool vinílico e 27% de etileno; e 42,5 g de gordura hidrogenada (agente lubrificante) conhecido pela designação de Boeson VP; e 21,3 g de um acelerador do fluxo da substância fundida (lecitina) conhecido por meta rin P. O teor em ãgua da mistura final foi de 9,8%.

(b) Através de uma tremonha injectou-se 9 000 g da mistura pre parada na alínea (a) na mesma extrusora de dois veios girando conjuntamente descrita no Exemplo 9.

Efectuou-se a extrusão da mistura com os seguintes parâmetros de processamento:

diagrama de temperatura:

débito de saída do material: velocidade do veio: água adicionada: pressão reduzida

20QC/ 80OC/ 220QC/

180QC kg/hr

200 rpm

2.1 kg/hr

(última secção): 33 mbar teor em ãgua durante a extrusão: 28,7 %

Ajustou-se para 17% o teor em ãgua dos granulados aspergindo água sob agitação numa misturadora convencional.

(c) Os granulados obtidos na alínea (b) foram processados utilizando a mesma máquina de'moldagem por injecção descrita na alínea (c) do Exemplo 9. Os parâmetros de processamento foram os seguintes:

diagrama de teipperatura peso do granulado: tempo de residência; moldagem por injecção: rectropressão; velocidade do veio:

90QC/ 175QC/ 175QC / 175OC 7,6 g 450 seg.

2020 bar 80 bar 180 rpm

As peças para ensaio de tensão assim produzidas foram condicionadas e ensaiadas num aparelho de ensaio de tensão Zwick conforme descrito na alínea (d) do Exemplo 9.

Os resultados encontram-se resumidos no

Quadro 3

EXEMPLO 18

Repetiu-se o Exemplo 1 (secções a) e b)), com a excepção de se ter ajustado o teor em água para 22% e removeu-se o cortador da face de moldagem. Obteve-se um extru dado contínuo, sob a forma de espuma, em resultado da evaporação do excesso de água. Cortou-se essa espuma em segmentos de 30-40 mm de comprimento úteis como substância de enchimento e material para o isolamento de embalagens*·· Ί · '

EXEMPLO 19

Durante cada uma das operações de molda

gem por injecção nos Exemplos 12 - 14, efectuou-se uma experiên cia para se demonstrar a utilidade da produção de espumas. Obte ve-se o material fundido conforme descrito no Exemplo 1, alíneas a), b) e c), tendo-se feito em qualquer dos casos uma extrusão em atmosfera livre (alínea c)) em vez de se efectuar a moldagem por injecção num molde fechado. Em todos os casos o material foi convertido num extrudado espumoso útil como agente de enclrL mento em aplicações para embalagens.

EXEMPLO 20

Os granulados do Exemplo 1 foram misturados com polistireno na proporção de 30 a 70 partes em peso e foram tratados de acordo com o Exemplo 18. O extrudado resultan te na forma de espuma contem uma estrutura celular muito fina e uniforme adequada para uma diversidade de aplicações, incluindo as aplicações de espuma estrutural.

Claims (1)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Composição caracterizada por ser constituída por:

   a) amido desestruturado produzido mediante aquecimento de um amido com um teor em ,água compreendido entre 5 e 40% em peso com base no componente amido/água, num espaço fechado e sob agitação vigorosa; e a uma temperatura compreendida entre 120°C e 190°C acima do ponto de transição para o estado vítreo e dos pontos de fusão dos seus componentes e a uma pressão até 150 x 10⁵ N/m² para formar uma substância fundida, pelo que a pressão corresponde no mínimo à pressão de vapor da água à temperatura utilizada, e aquecimento do produto fundido durante um intervalo de tempo sufícientemente longo para se conseguir fundir a estrutura molecular dos grânulos do amido e uma homogeneização da substância fundida;

   b) pelo menos um copolímero selecoionado entre o grupo constituído por poli(álcool vinílico-coacetato de vinilo), copolímeros de etileno/álcool vinílico/acetato de vinilo, copolímeros de inserção de etileno/cloreto de vinilo/álcool vinílico/acetato de vinilo, copolímeros de álcool vinílico/ /acetato de vinilo/cloreto de vinilo, copolímeros de álcool vinílico/acetato de vinilo/cloreto de vinilo/diacrilamida, copolímeros de álcool vinílico/vinil-butiral, copolímeros de álcool vinílico/acetato de vinilo/vinil-pirrolidona, em que as unidades de -álcool vinílico se encontram presentes numa quantidade correspondente a uma proporção molar entre 20% e 99%;

   c) um polímero termoplástico sujeito a fusão a uma temperatura de trabalho compreendida no intervalo entre 95°C e 190°C e selecoionado entre (i) o grupo constituído por polietileno, polipropileno, poliisobutileno, polistirenos, poliacrilonitrilo, poli(vinilcarbazóis), poliacrilatos, polimetacrilatos, poli(cloreto de vinilo), poli(acetato de

   -45 3) moldar a substância fundida para se obter um produto;

   4) permitir que o produto moldado arrefeça para se obter um produto solidificado de dimensões estáveis.

   16. Produto de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a temperatura de aquecimento no passo 2) estar compreendida entre 130°C e 190°C.

   17. Produto de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por estar sob a forma 'de partículas pequenas, um granulado ou uma massa compacta.

   18. Produto de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por estar sob a forma de um produto moldado seleccionado entre o grupo constituído por recipientes, garrafas, tubos, varetas, materiais de embalagem, folhas, espumas, películas, bolsas, sacos e cápsulas farmacêuticas.

   19. Produto de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por ser adicionaimente fundido e processado para proporcionar um produto moldado seleccionado entre o grupo constituído por recipientes, garrafas, tubos, varetas, materiais de embalagem, folhas, espumas, películas, bolsas, sacos e cápsulas farmacêuticas.

   A requerente reivindica as prioridades dos pedidos norte-americanos apresentados em Ϊ9 de Junho de 1989 e em 2 de Novembro de 1989, sob os números de série 368.486 e 431.715, respectivamente.